JP2001082291A - ディーゼルエンジン燃料噴射弁 - Google Patents
ディーゼルエンジン燃料噴射弁Info
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジン負荷が変化しても噴霧火炎のシリン
ダ内壁への衝突度合、噴霧火炎の干渉度合を変化させる
ことで、ＮＯX生成量やすすの低減、燃焼効率の最適化
を図ることができるディーゼルエンジン燃料噴射弁を提
供する。 【解決手段】 燃料流路１０、針弁室１１及びニードル
バルブ１３は、ノズルが突出する軸線方向に移動可能な
燃料噴射弁本体２に設け、ノズル９は、シリンダ２０に
外接し燃料噴射弁本体２に内接するノズルボディ４に設
け、このノズルボディ４をシリンダ２０に対して回動可
能とし、燃料噴射角度を変化させるように構成した。
ダ内壁への衝突度合、噴霧火炎の干渉度合を変化させる
ことで、ＮＯX生成量やすすの低減、燃焼効率の最適化
を図ることができるディーゼルエンジン燃料噴射弁を提
供する。 【解決手段】 燃料流路１０、針弁室１１及びニードル
バルブ１３は、ノズルが突出する軸線方向に移動可能な
燃料噴射弁本体２に設け、ノズル９は、シリンダ２０に
外接し燃料噴射弁本体２に内接するノズルボディ４に設
け、このノズルボディ４をシリンダ２０に対して回動可
能とし、燃料噴射角度を変化させるように構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン燃料噴射弁に関するものである。
ン燃料噴射弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンは、高熱効率や経済
性等の利点から、船舶をはじめ交通機関おいて広く用い
られている。近年、エネルギー問題や環境問題が大きく
クローズアップされてきており、燃焼効率がよく、排出
されるすすや窒素酸化物（ＮＯ X）を抑制したディーゼ
ルエンジンが要求されるようになってきている。船舶用
途等の大スケールのディーゼルエンジンにあっては、特
にその要求が大きい。従来から、ディーゼルエンジン燃
料噴射弁からシリンダ内への燃料噴射圧、噴射タイミン
グ等のパラメーターを変化させ、燃焼効率の向上、ＮＯ
X低減率の維持及びすすの減少を図ろうとされてきた。
性等の利点から、船舶をはじめ交通機関おいて広く用い
られている。近年、エネルギー問題や環境問題が大きく
クローズアップされてきており、燃焼効率がよく、排出
されるすすや窒素酸化物（ＮＯ X）を抑制したディーゼ
ルエンジンが要求されるようになってきている。船舶用
途等の大スケールのディーゼルエンジンにあっては、特
にその要求が大きい。従来から、ディーゼルエンジン燃
料噴射弁からシリンダ内への燃料噴射圧、噴射タイミン
グ等のパラメーターを変化させ、燃焼効率の向上、ＮＯ
X低減率の維持及びすすの減少を図ろうとされてきた。
【０００３】図４に、従来のディーゼルエンジンに用い
られるディーゼルエンジン燃料噴射弁の一例を示す。こ
のディーゼルエンジン燃料噴射弁５０は、シリンダ５１
に固定されており、燃料噴射弁本体５２と、プッシュロ
ッド５３と、ノズルスプリング５４を備えている。な
お、一般的なディーゼルエンジンにおいては、各種部品
により配置が制限される関係上、ディーゼルエンジン燃
料噴射弁はシリンダの中心部から離れた位置に設けられ
る。そして、この位置からシリンダ中心方向に向けて燃
料噴射を行うようになっている。本従来例におけるディ
ーゼルエンジン燃料噴射弁５０も、こうした配置をされ
ている。
られるディーゼルエンジン燃料噴射弁の一例を示す。こ
のディーゼルエンジン燃料噴射弁５０は、シリンダ５１
に固定されており、燃料噴射弁本体５２と、プッシュロ
ッド５３と、ノズルスプリング５４を備えている。な
お、一般的なディーゼルエンジンにおいては、各種部品
により配置が制限される関係上、ディーゼルエンジン燃
料噴射弁はシリンダの中心部から離れた位置に設けられ
る。そして、この位置からシリンダ中心方向に向けて燃
料噴射を行うようになっている。本従来例におけるディ
ーゼルエンジン燃料噴射弁５０も、こうした配置をされ
ている。
【０００４】燃料噴射弁本体５２は、固定ボルト５５に
よってシリンダ５１に固定されている。燃料噴射弁本体
５２の先端部にはノズル５６が形成されており、このノ
ズル５６は下方向に、つまりシリンダ５１内に向けて突
出している。このノズル５６には燃料を噴射するための
噴孔５７が形成されている。また、燃料噴射弁本体５２
の内部には、ノズル５６への燃料流路５８及び針弁室５
９が形成されている。燃料噴射弁本体５２内にはノズル
５６が突出する軸線方向（上下方向）移動可能にプッシ
ュロッド５３が設けられており、その先端部はニードル
バルブ６０を形成している。ニードルバルブ６０は円錐
状になっており、ノズル５６の開閉を行うことにより、
ノズル５６への燃料の供給を制御するようになってい
る。ノズルスプリング５４は、燃料噴射弁本体５２に設
けられた噴射圧調整機構６１とプッシュロッド５３との
間に設けられ、ニードルバルブ６０をノズル５６に当接
させて押圧するものである。このノズルスプリング５４
のニードルバルブ６０への押圧力は、噴射圧調整機構６
１により調整される。これにより、噴孔５７からの燃料
噴射圧を調整できるようになっている。
よってシリンダ５１に固定されている。燃料噴射弁本体
５２の先端部にはノズル５６が形成されており、このノ
ズル５６は下方向に、つまりシリンダ５１内に向けて突
出している。このノズル５６には燃料を噴射するための
噴孔５７が形成されている。また、燃料噴射弁本体５２
の内部には、ノズル５６への燃料流路５８及び針弁室５
９が形成されている。燃料噴射弁本体５２内にはノズル
５６が突出する軸線方向（上下方向）移動可能にプッシ
ュロッド５３が設けられており、その先端部はニードル
バルブ６０を形成している。ニードルバルブ６０は円錐
状になっており、ノズル５６の開閉を行うことにより、
ノズル５６への燃料の供給を制御するようになってい
る。ノズルスプリング５４は、燃料噴射弁本体５２に設
けられた噴射圧調整機構６１とプッシュロッド５３との
間に設けられ、ニードルバルブ６０をノズル５６に当接
させて押圧するものである。このノズルスプリング５４
のニードルバルブ６０への押圧力は、噴射圧調整機構６
１により調整される。これにより、噴孔５７からの燃料
噴射圧を調整できるようになっている。
【０００５】このディーゼルエンジン燃料噴射弁５０に
おいては、燃料は、燃料流路５８を通って針弁室５９に
送られると、針弁室５９においてニードルバルブ６０を
上方向に押し上げるように作用する。このニードルバル
ブ６０に作用する押し上げ力は、燃料の圧力にほぼ比例
する。押し上げ力がある一定以上、すなわちノズルスプ
リング５４による押圧力に打ち勝つまで上がると、ニー
ドルバルブ６０はノズル５６を開ける。このとき、燃料
はノズル５６に供給され、噴孔５７からシリンダ５１内
に霧状に噴射（噴霧）されるようになる。逆に、押し上
げ力が一定以下、すなわちノズルスプリング５４による
押圧力以下になると、ニードルバルブ６０はノズル５６
を閉じる。このとき、燃料はノズル５６に供給されず、
シリンダ５１内には噴射されないようになる。このよう
に、ノズル５６への燃料の供給、すなわち噴孔５７から
の燃料の噴射を、燃料の圧力によって制御するようにな
っている。
おいては、燃料は、燃料流路５８を通って針弁室５９に
送られると、針弁室５９においてニードルバルブ６０を
上方向に押し上げるように作用する。このニードルバル
ブ６０に作用する押し上げ力は、燃料の圧力にほぼ比例
する。押し上げ力がある一定以上、すなわちノズルスプ
リング５４による押圧力に打ち勝つまで上がると、ニー
ドルバルブ６０はノズル５６を開ける。このとき、燃料
はノズル５６に供給され、噴孔５７からシリンダ５１内
に霧状に噴射（噴霧）されるようになる。逆に、押し上
げ力が一定以下、すなわちノズルスプリング５４による
押圧力以下になると、ニードルバルブ６０はノズル５６
を閉じる。このとき、燃料はノズル５６に供給されず、
シリンダ５１内には噴射されないようになる。このよう
に、ノズル５６への燃料の供給、すなわち噴孔５７から
の燃料の噴射を、燃料の圧力によって制御するようにな
っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、こうしたデ
ィーゼルエンジンでエンジン負荷を変化させると、シリ
ンダ内雰囲気密度、燃料噴射時間が変化する。この結
果、エンジン負荷を変化させると噴霧燃焼の状態が変化
し、燃焼効率や、窒素酸化物（ＮＯX）生成量及びすす
濃度等の排気ガス成分が変化することがわかっている。
燃焼効率は、燃料の未燃分が増加したときに低下してし
まう。噴霧燃焼は、その燃焼課程において、その噴霧内
に燃料過剰部分が形成される。燃焼が生じる上死点付近
から、ピストンが下がり雰囲気ガスの温度降下のため燃
焼が強制的に終了する時点までに、燃料過剰部分が完全
燃焼するために充分な酸素が供給されなければ、未燃分
が増加する。エンジン負荷が変化した場合、噴霧燃焼の
状態が変化する。このため、噴射ノズルが固定されてい
る場合、未燃分の生じやすい燃料過剰で酸素供給が少な
い部分の位置、程度は変化し、全ての運転条件において
未燃分を低減することは不可能である。ＮＯXは、燃焼
ガスの高温部で多く発生する。ノズルが固定されている
場合、エンジン負荷が変化すると噴霧火炎の状態は変化
し、燃料ガスの高温部の位置及びその度合も変化する。
このため、全ての運転条件でＮＯXを効率的に低減させ
ることはできない。
ィーゼルエンジンでエンジン負荷を変化させると、シリ
ンダ内雰囲気密度、燃料噴射時間が変化する。この結
果、エンジン負荷を変化させると噴霧燃焼の状態が変化
し、燃焼効率や、窒素酸化物（ＮＯX）生成量及びすす
濃度等の排気ガス成分が変化することがわかっている。
燃焼効率は、燃料の未燃分が増加したときに低下してし
まう。噴霧燃焼は、その燃焼課程において、その噴霧内
に燃料過剰部分が形成される。燃焼が生じる上死点付近
から、ピストンが下がり雰囲気ガスの温度降下のため燃
焼が強制的に終了する時点までに、燃料過剰部分が完全
燃焼するために充分な酸素が供給されなければ、未燃分
が増加する。エンジン負荷が変化した場合、噴霧燃焼の
状態が変化する。このため、噴射ノズルが固定されてい
る場合、未燃分の生じやすい燃料過剰で酸素供給が少な
い部分の位置、程度は変化し、全ての運転条件において
未燃分を低減することは不可能である。ＮＯXは、燃焼
ガスの高温部で多く発生する。ノズルが固定されている
場合、エンジン負荷が変化すると噴霧火炎の状態は変化
し、燃料ガスの高温部の位置及びその度合も変化する。
このため、全ての運転条件でＮＯXを効率的に低減させ
ることはできない。
【０００７】従来のディーゼルエンジン燃料噴射弁にお
いては、前記の通り、燃料噴射圧、噴射タイミング等の
パラメーターを最適化することにより、燃焼効率の向
上、ＮＯX低減率の維持及びすすの減少を図っていた。
しかし、燃料噴射角度は固定されていたため、エンジン
負荷が変化した時、噴霧燃焼状態が変化するにも拘わら
ず、燃焼効率の向上や、ＮＯX、すす等の生成量を最も
減少させる最適な噴射角度に設定することができなかっ
た。
いては、前記の通り、燃料噴射圧、噴射タイミング等の
パラメーターを最適化することにより、燃焼効率の向
上、ＮＯX低減率の維持及びすすの減少を図っていた。
しかし、燃料噴射角度は固定されていたため、エンジン
負荷が変化した時、噴霧燃焼状態が変化するにも拘わら
ず、燃焼効率の向上や、ＮＯX、すす等の生成量を最も
減少させる最適な噴射角度に設定することができなかっ
た。
【０００８】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、エンジン負荷が変化し噴霧燃焼状態が変化しても、
燃料噴射角度を変えることで、燃料過剰部分、高温部分
の低減を図り、ＮＯX生成量やすすの低減、燃焼効率の
最適化を図ることができるディーゼルエンジン燃料噴射
弁を提供することを目的とする。
で、エンジン負荷が変化し噴霧燃焼状態が変化しても、
燃料噴射角度を変えることで、燃料過剰部分、高温部分
の低減を図り、ＮＯX生成量やすすの低減、燃焼効率の
最適化を図ることができるディーゼルエンジン燃料噴射
弁を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
シリンダ内に向けて突出し燃料を噴射する噴孔が形成さ
れたノズルと、このノズルに燃料を導く燃料供給手段と
を備えたディーゼルエンジン燃料噴射弁において、前記
ノズルは、前記シリンダ内へ突出する方向の軸線回りに
前記シリンダに対して回動可能に設けられたことを特徴
とする。
シリンダ内に向けて突出し燃料を噴射する噴孔が形成さ
れたノズルと、このノズルに燃料を導く燃料供給手段と
を備えたディーゼルエンジン燃料噴射弁において、前記
ノズルは、前記シリンダ内へ突出する方向の軸線回りに
前記シリンダに対して回動可能に設けられたことを特徴
とする。
【００１０】このように構成することで、ディーゼルエ
ンジン燃料噴射弁のシリンダ上での位置は変えずに燃料
噴射方向を変えることができる。これにより、ディーゼ
ルエンジン燃料噴射弁がシリンダの中心部から離れた位
置に設けられていても、エンジン負荷の変化に応じて、
燃料過剰部分、高温部分を最も効率的に低減するよう、
最適な燃料噴射角度に設定することができる。
ンジン燃料噴射弁のシリンダ上での位置は変えずに燃料
噴射方向を変えることができる。これにより、ディーゼ
ルエンジン燃料噴射弁がシリンダの中心部から離れた位
置に設けられていても、エンジン負荷の変化に応じて、
燃料過剰部分、高温部分を最も効率的に低減するよう、
最適な燃料噴射角度に設定することができる。
【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載のデ
ィーゼルエンジン燃料噴射弁であって、前記ノズルは、
前記燃料供給手段と前記シリンダとの間に設けられたノ
ズルボディに形成され、前記燃料供給手段は、前記シリ
ンダに対して前記軸線方向に移動可能に設けられ、前記
ノズルボディは前記シリンダに対して前記軸線回りに回
動可能に設けられたことを特徴とする。
ィーゼルエンジン燃料噴射弁であって、前記ノズルは、
前記燃料供給手段と前記シリンダとの間に設けられたノ
ズルボディに形成され、前記燃料供給手段は、前記シリ
ンダに対して前記軸線方向に移動可能に設けられ、前記
ノズルボディは前記シリンダに対して前記軸線回りに回
動可能に設けられたことを特徴とする。
【００１２】このように構成することで、ノズルを回動
するときだけ燃料供給手段を上方向に浮かせてノズルボ
ディを回動させ、回動が終了したら燃料供給手段を下方
向に戻すようにできる。つまり、燃料供給手段は回動さ
せずにノズルボディのみ回動させれば、燃料噴射角度を
変えることができる。そのため、シリンダ内の雰囲気ガ
ス及び燃料をシールすることができ、ディーゼルエンジ
ンの運転中でも燃料噴射の角度を変えることができる。
するときだけ燃料供給手段を上方向に浮かせてノズルボ
ディを回動させ、回動が終了したら燃料供給手段を下方
向に戻すようにできる。つまり、燃料供給手段は回動さ
せずにノズルボディのみ回動させれば、燃料噴射角度を
変えることができる。そのため、シリンダ内の雰囲気ガ
ス及び燃料をシールすることができ、ディーゼルエンジ
ンの運転中でも燃料噴射の角度を変えることができる。
【００１３】請求項３記載の発明は、請求項２記載のデ
ィーゼルエンジン燃料噴射弁であって、前記燃料供給手
段を押圧することにより前記ノズルボディの回動を阻止
する付勢手段と、前記燃料供給手段への付勢を解除して
前記ノズルボディの回動を許容する付勢解除手段とを備
えたことを特徴とする。
ィーゼルエンジン燃料噴射弁であって、前記燃料供給手
段を押圧することにより前記ノズルボディの回動を阻止
する付勢手段と、前記燃料供給手段への付勢を解除して
前記ノズルボディの回動を許容する付勢解除手段とを備
えたことを特徴とする。
【００１４】このように構成することで、ディーゼルエ
ンジンの通常運転時には、燃料供給手段を付勢してノズ
ルボディをシリンダ側に押圧し、シリンダ内の雰囲気ガ
ス及び燃料をシールすることができる。そして、燃料噴
射角度を変えるときだけ、燃料供給手段の付勢を解除し
てノズルボディを回動することができる。また、請求項
４記載の発明のように、付勢解除手段は前記シリンダに
螺合し、前記シリンダに対して回動することにより燃料
供給手段に当接離隔するようにすれば、簡易な構成で確
実に燃料供給手段の付勢を解除することができる。
ンジンの通常運転時には、燃料供給手段を付勢してノズ
ルボディをシリンダ側に押圧し、シリンダ内の雰囲気ガ
ス及び燃料をシールすることができる。そして、燃料噴
射角度を変えるときだけ、燃料供給手段の付勢を解除し
てノズルボディを回動することができる。また、請求項
４記載の発明のように、付勢解除手段は前記シリンダに
螺合し、前記シリンダに対して回動することにより燃料
供給手段に当接離隔するようにすれば、簡易な構成で確
実に燃料供給手段の付勢を解除することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るディーゼルエ
ンジン燃料噴射弁の一実施形態について、図１及び図２
を用いて説明する。このディーゼルエンジン燃料噴射弁
１は、図１に示すように、燃料噴射弁本体（燃料供給手
段）２、燃料噴射弁浮かせ機構（付勢解除手段）３、ノ
ズルボディ４、スプリング（付勢手段）５、固定ボルト
６、ノズルスプリング７、プッシュロッド８を備えてい
る。
ンジン燃料噴射弁の一実施形態について、図１及び図２
を用いて説明する。このディーゼルエンジン燃料噴射弁
１は、図１に示すように、燃料噴射弁本体（燃料供給手
段）２、燃料噴射弁浮かせ機構（付勢解除手段）３、ノ
ズルボディ４、スプリング（付勢手段）５、固定ボルト
６、ノズルスプリング７、プッシュロッド８を備えてい
る。
【００１６】燃料噴射弁本体２は、固定ボルト６によっ
て、シリンダ２０に対してノズル９が突出する軸線Ｏの
方向（上下方向）に移移動可能に、且つ回動不能に支持
されている。燃料噴射弁本体２の内部には、ノズル９に
燃料を導く燃料流路１０及び針弁室１１が形成されてい
る。また、燃料噴射弁本体２は、スプリング４によって
下方向（シリンダ２０の方向）に付勢されており、ノズ
ルボディ４を押圧できるようになっている。燃料噴射弁
浮かせ機構３は、シリンダ２０に螺合されており、軸線
Ｏ回りに回動することによってシリンダ２０に対して上
下方向移動可能としている。図示しないアクチュエータ
によって回動されることで、上下方向に移動し、燃料噴
射弁本体２を上方向に押し上げるものである。ノズルボ
ディ４は、シリンダ２０と燃料噴射弁本体２との間に位
置しており、その先端部にはノズル９が形成されてい
る。このノズル９は下方向に、つまりシリンダ２０内に
向けて突出している。また、このノズル９には燃料を噴
射するための噴孔１２が、シリンダ内壁２０ａに向けて
開口している。ノズルボディ４は、図示しないアクチュ
エータによって軸線Ｏ回りにシリンダ２０及び燃料噴射
弁本体２に対して回動可能としている。更にノズルボデ
ィ４は、シリンダ２０のシール面２１、２２に当接し
て、シリンダ２０内をシールするようになっている。プ
ッシュロッド８は、燃料噴射弁本体２内に上下方向移動
可能に設けられており、その先端部はニードルバルブ１
３を形成している。ニードルバルブ１３は円錐状になっ
ており、ノズル９を開閉することにより、ノズル９への
燃料の供給を制御するようになっている。ノズルスプリ
ング７は、燃料噴射弁本体２に設けられた噴射圧調整機
構１４とプッシュロッド８との間に設けられ、プッシュ
ロッド８を下方向に付勢しニードルバルブ１３をノズル
９に押圧するものである。このノズルスプリング７のプ
ッシュロッド８への付勢力は、噴射圧調整機構１４によ
り調整される。これにより、噴孔１２からの燃料噴射圧
を調整できるようになっている。
て、シリンダ２０に対してノズル９が突出する軸線Ｏの
方向（上下方向）に移移動可能に、且つ回動不能に支持
されている。燃料噴射弁本体２の内部には、ノズル９に
燃料を導く燃料流路１０及び針弁室１１が形成されてい
る。また、燃料噴射弁本体２は、スプリング４によって
下方向（シリンダ２０の方向）に付勢されており、ノズ
ルボディ４を押圧できるようになっている。燃料噴射弁
浮かせ機構３は、シリンダ２０に螺合されており、軸線
Ｏ回りに回動することによってシリンダ２０に対して上
下方向移動可能としている。図示しないアクチュエータ
によって回動されることで、上下方向に移動し、燃料噴
射弁本体２を上方向に押し上げるものである。ノズルボ
ディ４は、シリンダ２０と燃料噴射弁本体２との間に位
置しており、その先端部にはノズル９が形成されてい
る。このノズル９は下方向に、つまりシリンダ２０内に
向けて突出している。また、このノズル９には燃料を噴
射するための噴孔１２が、シリンダ内壁２０ａに向けて
開口している。ノズルボディ４は、図示しないアクチュ
エータによって軸線Ｏ回りにシリンダ２０及び燃料噴射
弁本体２に対して回動可能としている。更にノズルボデ
ィ４は、シリンダ２０のシール面２１、２２に当接し
て、シリンダ２０内をシールするようになっている。プ
ッシュロッド８は、燃料噴射弁本体２内に上下方向移動
可能に設けられており、その先端部はニードルバルブ１
３を形成している。ニードルバルブ１３は円錐状になっ
ており、ノズル９を開閉することにより、ノズル９への
燃料の供給を制御するようになっている。ノズルスプリ
ング７は、燃料噴射弁本体２に設けられた噴射圧調整機
構１４とプッシュロッド８との間に設けられ、プッシュ
ロッド８を下方向に付勢しニードルバルブ１３をノズル
９に押圧するものである。このノズルスプリング７のプ
ッシュロッド８への付勢力は、噴射圧調整機構１４によ
り調整される。これにより、噴孔１２からの燃料噴射圧
を調整できるようになっている。
【００１７】燃料噴射弁浮かせ機構３がシリンダ２０に
充分ねじ込まれている場合、つまり燃料噴射弁浮かせ機
構３が充分に下方向へ移動している場合には、燃料噴射
弁本体２はスプリング５の付勢力によって下方向に付勢
されるため、ノズルボディ４は下方向に付勢される。付
勢されたノズルボディ４は、シール面２１、２２を押圧
し、シリンダ２０内雰囲気ガス及び燃料をシールする。
このとき、ノズルボディ４は、燃料噴射弁本体２の付勢
力及びシール面２１、２２の面圧によって、回動不能と
なっている。
充分ねじ込まれている場合、つまり燃料噴射弁浮かせ機
構３が充分に下方向へ移動している場合には、燃料噴射
弁本体２はスプリング５の付勢力によって下方向に付勢
されるため、ノズルボディ４は下方向に付勢される。付
勢されたノズルボディ４は、シール面２１、２２を押圧
し、シリンダ２０内雰囲気ガス及び燃料をシールする。
このとき、ノズルボディ４は、燃料噴射弁本体２の付勢
力及びシール面２１、２２の面圧によって、回動不能と
なっている。
【００１８】ディーゼルエンジンの運転においては、こ
の状態で燃料流路１０から針弁室１１に燃料を送る。こ
の燃料は、針弁室１１においてニードルバルブ１３を上
方向に押し上げるように作用する。このニードルバルブ
１３に作用する押し上げる力は、燃料の圧力にほぼ比例
する。燃料による押し上げる力がある一定以上、すなわ
ちノズルスプリング７による押圧力に打ち勝つまで上が
ると、ニードルバルブ１３はノズル９を開くため、燃料
はノズル９に供給され、噴孔１２からシリンダ２０内に
噴射されるようになる。逆に、燃料による押し上げる力
が一定以下、すなわちノズルスプリング７による押圧力
以下になると、ニードルバルブ１３はノズル９を閉じ
る。このとき、燃料はノズル９に供給されず、シリンダ
２０内には噴射されないようになる。
の状態で燃料流路１０から針弁室１１に燃料を送る。こ
の燃料は、針弁室１１においてニードルバルブ１３を上
方向に押し上げるように作用する。このニードルバルブ
１３に作用する押し上げる力は、燃料の圧力にほぼ比例
する。燃料による押し上げる力がある一定以上、すなわ
ちノズルスプリング７による押圧力に打ち勝つまで上が
ると、ニードルバルブ１３はノズル９を開くため、燃料
はノズル９に供給され、噴孔１２からシリンダ２０内に
噴射されるようになる。逆に、燃料による押し上げる力
が一定以下、すなわちノズルスプリング７による押圧力
以下になると、ニードルバルブ１３はノズル９を閉じ
る。このとき、燃料はノズル９に供給されず、シリンダ
２０内には噴射されないようになる。
【００１９】燃料の噴射角度を変える、つまりノズル９
とシリンダ内壁２０ａとの距離Ｌを調整する場合は、先
ず、図示しないアクチュエータによって燃料噴射弁浮か
せ機構３を回動させ、上方向に移動させる。燃料噴射弁
本体２は燃料噴射弁浮かせ機構３によって押し上げら
れ、上方向へ移動する。つまり、ノズルボディ４に対し
て浮いた状態となる。このとき、ノズルボディ４には燃
料噴射弁本体２の付勢力は働かず、シール面２１、２２
の面圧は緩和され、ノズルボディ４は回動できるように
なる。次に、図示しないアクチュエータによって、ノズ
ルボディ４を回動させる。図３に、ノズル９が回動して
燃料噴射角度が変化する様子の一例を示す。この図に示
すように、ノズル９を軸線Ｏ回りにＡ−Ｂ方向に回動さ
せ、噴孔１２の開口方向を変えることで、燃料噴射角度
を変化させる。そのときのディーゼルエンジンの運転状
態に応じて、最適な燃料噴射角度を探し、その位置で回
動を停止させる。燃料噴射弁浮かせ機構３を、先程とは
逆方向に回動させ、シリンダ２０にねじ込むように、つ
まり、下方向へ移動させる。燃料噴射弁浮かせ機構３が
シリンダ２０に充分にねじ込まれた場合、燃料噴射弁本
体２を上方向へ押し上げる力は働かなくなる。そのた
め、燃料噴射弁本体２はスプリング５の付勢力によって
ノズルボディ４を付勢する。付勢されたノズルボディ４
は、シール面２１、２２によりシリンダ２０内雰囲気ガ
ス及び燃料を再びシールする。このとき、ノズルボディ
４は、燃料噴射弁本体２の付勢力及びシール面２１、２
２の面圧によって、再び回動不能となる。
とシリンダ内壁２０ａとの距離Ｌを調整する場合は、先
ず、図示しないアクチュエータによって燃料噴射弁浮か
せ機構３を回動させ、上方向に移動させる。燃料噴射弁
本体２は燃料噴射弁浮かせ機構３によって押し上げら
れ、上方向へ移動する。つまり、ノズルボディ４に対し
て浮いた状態となる。このとき、ノズルボディ４には燃
料噴射弁本体２の付勢力は働かず、シール面２１、２２
の面圧は緩和され、ノズルボディ４は回動できるように
なる。次に、図示しないアクチュエータによって、ノズ
ルボディ４を回動させる。図３に、ノズル９が回動して
燃料噴射角度が変化する様子の一例を示す。この図に示
すように、ノズル９を軸線Ｏ回りにＡ−Ｂ方向に回動さ
せ、噴孔１２の開口方向を変えることで、燃料噴射角度
を変化させる。そのときのディーゼルエンジンの運転状
態に応じて、最適な燃料噴射角度を探し、その位置で回
動を停止させる。燃料噴射弁浮かせ機構３を、先程とは
逆方向に回動させ、シリンダ２０にねじ込むように、つ
まり、下方向へ移動させる。燃料噴射弁浮かせ機構３が
シリンダ２０に充分にねじ込まれた場合、燃料噴射弁本
体２を上方向へ押し上げる力は働かなくなる。そのた
め、燃料噴射弁本体２はスプリング５の付勢力によって
ノズルボディ４を付勢する。付勢されたノズルボディ４
は、シール面２１、２２によりシリンダ２０内雰囲気ガ
ス及び燃料を再びシールする。このとき、ノズルボディ
４は、燃料噴射弁本体２の付勢力及びシール面２１、２
２の面圧によって、再び回動不能となる。
【００２０】本実施形態に係るディーゼルエンジン燃料
噴射弁１においては、ノズルボディ４を回動させること
によりノズル９を回動させ、燃料噴射角度を変えるよう
にしている。そのため、エンジン負荷が変化した場合で
も、最適な噴霧火炎の干渉及び最適な噴霧火炎のシリン
ダ内壁衝突になるよう燃料噴射角度を制御することで対
応することができる。また、燃料噴射弁本体２は回動さ
せず、ノズルボディ４のみ回動させるようにしている。
そのため、シリンダ２０内の雰囲気ガス及び燃料を、シ
ール面２１、２２によりシールしながら、ノズル９の回
動が行える。従って、ディーゼルエンジン運転中におい
ても、燃料噴射角度を変えることができる。
噴射弁１においては、ノズルボディ４を回動させること
によりノズル９を回動させ、燃料噴射角度を変えるよう
にしている。そのため、エンジン負荷が変化した場合で
も、最適な噴霧火炎の干渉及び最適な噴霧火炎のシリン
ダ内壁衝突になるよう燃料噴射角度を制御することで対
応することができる。また、燃料噴射弁本体２は回動さ
せず、ノズルボディ４のみ回動させるようにしている。
そのため、シリンダ２０内の雰囲気ガス及び燃料を、シ
ール面２１、２２によりシールしながら、ノズル９の回
動が行える。従って、ディーゼルエンジン運転中におい
ても、燃料噴射角度を変えることができる。
【００２１】なお、上記実施形態におけるディーゼルエ
ンジン燃料噴射弁を１つのシリンダに複数組備え、３方
弁等を用いて条件により切り換えて使用すれば、より最
適な燃料噴射角度を選択できるため、より一層燃料噴射
角度を最適化できる。
ンジン燃料噴射弁を１つのシリンダに複数組備え、３方
弁等を用いて条件により切り換えて使用すれば、より最
適な燃料噴射角度を選択できるため、より一層燃料噴射
角度を最適化できる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るディ
ーゼルエンジン燃料噴射弁においては、ノズルを回動さ
せることで燃料噴射角度を変化させるように構成してい
る。そのため、エンジン負荷が変化しても、それに対応
してＮＯX生成量やすすの生成量を低減でき、燃焼効率
を最適化できる。また、水エマルジョン燃料を用いて
も、同様の効果を得ることができる。更に、燃料消費量
が節減でき、生産コストの増大を回収することができ
る。
ーゼルエンジン燃料噴射弁においては、ノズルを回動さ
せることで燃料噴射角度を変化させるように構成してい
る。そのため、エンジン負荷が変化しても、それに対応
してＮＯX生成量やすすの生成量を低減でき、燃焼効率
を最適化できる。また、水エマルジョン燃料を用いて
も、同様の効果を得ることができる。更に、燃料消費量
が節減でき、生産コストの増大を回収することができ
る。
【図１】 本発明に係るディーゼルエンジン燃料噴射弁
の一実施形態を示す側断面図である。
の一実施形態を示す側断面図である。
【図２】 図１における要部拡大断面図である。
【図３】 図１におけるディーゼルエンジン燃料噴射弁
のノズルが回動して燃料噴射角度が変化する様子を示す
概略図である。
のノズルが回動して燃料噴射角度が変化する様子を示す
概略図である。
【図４】 従来のディーゼルエンジン燃料噴射弁の一例
を示す側断面図である。
を示す側断面図である。
１ ディーゼルエンジン燃料噴射弁 ２ 燃料噴射弁本体（燃料供給手段） ３ 燃料噴射弁浮かせ機構（付勢解除手段） ４ ノズルボディ ５ スプリング（付勢手段） ６ 固定ボルト ７ ノズルスプリング ８ プッシュロッド ９ ノズル １０ 燃料流路 １１ 針弁室 １２ 噴孔 １３ ニードルバルブ ２０ シリンダ ２０ａ シリンダ内壁（シリンダの内壁） ２１、２２ シール面 Ｏ 軸線
フロントページの続き (72)発明者 劉 志宏 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東京エンジニアリング センター基板技術研究所内 (72)発明者 林 潤一 兵庫県相生市相生5292番地 ディーゼルユ ナイテッド株式会社内 Ｆターム(参考） 3G023 AA02 AA03 AA05 AA18 AB05 AC05 AD02 AD12 3G024 AA04 AA05 BA00 DA02 FA00 3G066 AA07 AB02 AB06 AB08 AD12 BA17 BA24 BA25 CC00 CC06T CC14 CC30 CC31 CC48 CC57 CD04 CE13
Claims (4)
- 【請求項１】 シリンダ内に向けて突出し燃料を噴射す
る噴孔が形成されたノズルと、このノズルに燃料を導く
燃料供給手段とを備えたディーゼルエンジン燃料噴射弁
において、前記ノズルは、前記シリンダ内へ突出する方
向の軸線回りに前記シリンダに対して回動可能に設けら
れたことを特徴とするディーゼルエンジン燃料噴射弁。 - 【請求項２】 前記ノズルは、前記燃料供給手段と前記
シリンダとの間に設けられたノズルボディに形成され、 前記燃料供給手段は、前記シリンダに対して前記軸線方
向に移動可能に設けられ、 前記ノズルボディは前記シリンダに対して前記軸線回り
に回動可能に設けられたことを特徴とする請求項１記載
のディーゼルエンジン燃料噴射弁。 - 【請求項３】 前記燃料供給手段を押圧することにより
前記ノズルボディの回動を阻止する付勢手段と、 前記燃料供給手段への付勢を解除して前記ノズルボディ
の回動を許容する付勢解除手段とを備えたことを特徴と
する請求項２記載のディーゼルエンジン燃料噴射弁。 - 【請求項４】 前記付勢解除手段は前記シリンダに螺合
し、前記シリンダに対して回動することにより前記燃料
供給手段に当接離隔するものであることを特徴とする請
求項３記載のディーゼルエンジン燃料噴射弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25495799A JP4209048B2 (ja) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | ディーゼルエンジン燃料噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25495799A JP4209048B2 (ja) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | ディーゼルエンジン燃料噴射弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001082291A true JP2001082291A (ja) | 2001-03-27 |
| JP4209048B2 JP4209048B2 (ja) | 2009-01-14 |
Family
ID=17272223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25495799A Expired - Fee Related JP4209048B2 (ja) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | ディーゼルエンジン燃料噴射弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4209048B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101094678B1 (ko) | 2002-10-22 | 2011-12-20 | 한스 옌젠 루브리케이터스 에이/에스 | 실린더 벽에 장착되는 밸브 |
-
1999
- 1999-09-08 JP JP25495799A patent/JP4209048B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101094678B1 (ko) | 2002-10-22 | 2011-12-20 | 한스 옌젠 루브리케이터스 에이/에스 | 실린더 벽에 장착되는 밸브 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4209048B2 (ja) | 2009-01-14 |
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